(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した縦長のビームスポットを走査して行なう第1のスキャン工程と、この第1のスキャン工程の縦長のビームスポットの走査方向とは９０度異なる方向に、前記検査物をポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した縦長のビームスポットを走査して行なう第２のスキャン工程と、この第２のスキャン工程のデータと前記第1のスキャン工程のデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ合成工程とを含むことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
第1のスキャン工程と第２のスキャン工程は搬送装置で搬送される検査物を９０度転回させて搬送されたもので行なうことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項３】
第1のスキャン工程と第２のスキャン工程は縦長のビームスポットの走査方向が９０度異なる方向に配置された２台のスキャナユニットを用いて行なうことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
検査物を搬送する搬送装置と、この搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した縦長のビームスポットで＋４５度傾けて走査できるように設けられた第１のスキャナユニットと、前記搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを使用した縦長のビームスポットで−４５度傾けて走査できるように設けられた第２のスキャナユニットと、この第２のスキャナユニットで得たデータと前記第１のスキャナユニットで得たデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ合成手段とからなることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項５】
検査物を搬送する搬送装置と、この搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した縦長のビームスポットで走査できるように設けられたスキャナユニットと、このスキャナユニットで前記検査物をスキャンした後、前記搬送装置に前記検査物を９０度転回して搬送させる検査物転回搬送手段と、前記スキャナユニットで転回前のデータと転回後のデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ合成手段とからなることを特徴とする欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリゴンミラーを搭載したスキャナモータによりビームを走査して、板ガラス、フィルム、ウエハー等の表面の微細な欠陥を検出する欠陥検査方法および欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリゴンミラーをスキャナとして使用した欠陥検査装置は、ＣＣＤ方式に比べ微細な欠陥を検出する能力が高いことが知られているが、ポリゴンミラーを回転させてビームを走査させているため、高速スキャンを行うにはスキャナモータの回転数を上げる必要があり、それには自ずと限界がある。
例えば、微細な欠陥を認識するためには、ポリゴンミラーに入射させるビーム径を太くし、且つビームスポットを小さくする必要があるが、その場合、ポリゴンミラーが大きくなり、高速回転には不向きとなる。  
【０００３】
逆にポリゴンミラーを小さくして、スキャナモータの回転数を上げようとした場合、ポリゴンミラーに入射可能なビーム径が細くなってしまうため、得られるビームスポットが大きくなってしまい、微細な欠陥を検出する能力が低下してしまう。
【０００４】
このため、高速での検査が求められるフィルム、ウエハー等の生産工程における検査装置はＣＣＤ方式が主流となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９０９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、ポリゴンミラーを回転させるスキャナモータの回転数を問題が生じない回転数に設定しても、その３倍以上の回転数に設定したのと同等な高速スキャンが可能で、微細な欠陥を検出することができる欠陥検査方法および欠陥検査装置を提供することを目的としている。
【０００７】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
【０００８】
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は検査物を搬送する搬送装置と、この搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナーモータを使用した縦長のビームスポットを＋４５度傾けて走査できるように設けられた第１のスキャナユニットと、前記搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナーモータを使用した縦長のビームスポットで−４５度傾けて走査できるように設けられた第２のスキャナユニットと、この第２のスキャナユニットで得たデータと前記第１のスキャナユニットで得たデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ合成手段とで欠陥検査装置を構成している。
【００１０】
さらに、本発明は検査物を搬送する搬送装置と、この搬送装置で搬送される検査物を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナーモータを使用した縦長のビームスポットで走査できるように設けられたスキャナユニットと、このスキャナユニットで前記検査物をスキャンした後、前記搬送装置に前記検査物を９０度転回して搬送させる検査物転回搬送手段と、前記スキャナユニットで転回前のデータと転回後のデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ合成手段とで欠陥検査装置を構成している。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１により、第１のスキャン工程と第２のスキャン工程で、スキャナモータを使用した縦長のビームスポットにより走査するので、ビームスポットを縦長にした分だけ高速でスキャンすることができ、かつデータ合成工程で第１のスキャン工程のデータと、この第１のスキャン工程との９０度異なる方向に走査した第２のスキャン工程のデータとを座標毎に二乗平均でデータ合成するので、微細な欠陥画像として認識することができる。
【００１２】
したがって、微細な欠陥を高速で検出することができる。  
（２）前記（１）により、第１のスキャン工程、第２のスキャン工程およびデータ合成工程とで良いので、容易に実施することができる。
（３）前記（１）によって、第１のスキャン工程における縦長のビームスポットによる走査方向とは９０度異なる方向から、第１のスキャン工程と同様に第２のスキャン工程も走査すれば良いので、第１・第２のスキャン工程ともに、従来のスキャナユニットと同等の光学系を用いて、容易に実施することができる。
（４）請求項２、３も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、請求項２は第１のスキャン工程と第２のスキャン工程とを１台のスキャナユニットで行なうことができ、請求項３は２台のスキャナユニットが必要になるが、簡単な搬送装置を用いて欠陥検査を行なうことができるとともに、連続的に欠陥検査を行うことができる。
（５）請求項４、５も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を実施するための第１の形態の工程図。
【図２】本発明を実施するための第１の形態の第１のスキャン工程の説明図。
【図３】本発明を実施するための第１の形態の第２のスキャン工程の説明図。
【図４】本発明を実施するための第１の形態の画像合成工程の説明図。
【図５】本発明を実施するための第１の形態の欠陥検査装置の説明図。
【図６】本発明を実施するための第１の形態の第１のスキャナユニットの説明図。
【図７】本発明を実施するための第２の形態の工程図。
【図８】本発明を実施するための第２の形態の第１のスキャン工程の説明図。
【図９】本発明を実施するための第２の形態の第２のスキャン工程の説明図。
【図１０】本発明を実施するための第２の形態の欠陥検査装置の説明図。
【図１１】本発明を実施するための第３の形態の工程図。
【図１２】本発明を実施するための第３の形態の欠陥検査装置の説明図。
【図１３】本発明を実施するための第３の形態の第１・第２のスキャナユニットの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１ないし図６に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は板ガラス、フィルム、ウエハー等の検査物２の表面の微細な欠陥を高速で検出することができる本願発明の欠陥検査方法で、この欠陥検査方法１はベルトコンベア３を用いた搬送装置４で搬送された検査物２を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した主走査方向に対して副走査方向が３倍以上の縦長のビームスポットを走査して行なう第１のスキャン工程５と、この第１のスキャン工程５の縦長のビームの走査方向とは９０度異なる走査方向で前記検査物２を、ポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した主走査方向に対して副走査方向が３倍以上の縦長のビームスポットを走査して行なう第２のスキャン工程６と、この第２のスキャン工程６のデータと前記第１のスキャン工程５のデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ合成工程７とで構成されている。
【００１６】
前記第１のスキャン工程５は前記搬送装置４で搬送される検査物２の搬送方向に対して＋４５度傾けて縦長のビームスポット８を走査できるように設けられた、レーザ光源９を備えた照射装置１０、この照射装置１０から入射したレーザ光を反射して前記検査物２を走査するスキャナモータ１１の駆動軸に取付けられたポリゴンミラー１２と、前記照明装置１０から前記検査物２に至る間に設けられたＦθレンズなどの光学係部品とからなる第１のスキャナユニット１３で構成されている。
【００１７】
前記第２のスキャン工程６は前記搬送装置４で搬送される検査物２の搬送方向に対して−４５度傾けて縦長のビームスポット８を走査できるように設けられた、レーザ光源９を備えた照射装置１０、この照射装置１０から入射したレーザ光を反射して前記検査物２を走査するスキャナモータ１１の駆動軸に取付けられたポリゴンミラー１２と、前記照明装置１０から前記検査物２に至る間に設けられたＦθレンズなどの光学係部品とからなる第２のスキャナユニット１４で構成されている。
【００１８】
前記データ合成工程7は前記第１のスキャナユニット１３で得たデータと前記第２のスキャナユニット１４で得たデータとを座標毎に二乗平均でデータを合成するデータ処理装置１５を用いるもので、このデータ処理装置１５は現在一般に使用されている技術を用いて行なう。
【００１９】
なお、前記第１・第２のスキャナユニット１３、１４で縦長のビームスポット８、８を照射できるようにするにはレーザ光源９、９からの入射光のアパーチャを副走査側だけマスクすれば、同様の光学系で縦長の楕円ビームスポットを容易に得ることができる。
【００２０】
また、本出願人が使用しているＦθレンズは副走査方向の集光をビームスポットに近い位置でシリンダーミラーによって行なっているため、焦点位置をずらすことにより、縦長のビームスポットを容易に得ることができる。
【００２１】
上記構成の第１のスキャナユニット１３、第２のスキャナユニット１４およびデータ処理装置１５からなる欠陥検査装置１６を用いた欠陥検査方法１にあっては、第１のスキャン工程５で縦長ビームスポット８を走査してスキャンするとともに、第２のスキャン工程６で第１のスキャン工程５の走査方向とは９０度異なる走査方向で縦長のビームスポット８を走査してスキャンするので、従来のポリゴンミラーを回転させるスキャナモータの回転数と同じ回転数のスキャナモータであっても、副走査方向を３倍以上の速さで搬送させることがでるので、その３倍以上の回転数に設定したのと同等な高速スキャンが可能となる。
【００２２】
すなわち、３０，０００ｒｅｖ／ｍｉｎのスキャナモータを用いても、現在不可能と思われている９０，０００ｒｅｖ／ｍｉｎのスキャナモータを使用したのと同様な高速スキャンができるということになる。
【００２３】
なお、縦長のビームスポットを走査するため、得られるデータはスポット範囲を積分した光量値となってしまうため、副走査方向側で画像がぼやけてしまうが、９０度位相が異なるデータを座標毎に二乗平均をとって、データ合成することにより、微細な欠陥画像として認識できるようにしているため、微細な欠陥も検出速度を犠牲にすることなく検出することができる。    
[発明を実施するための異なる形態]
次に、図７ないし図１３に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２４】
図７ないし図１０に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、ベルトコンベア３で搬送される検査物２を、スキャナユニット１３を用いて第１のスキャン工程５を行った後、前記検査物２を手作業あるいはロボット１７を用いて９０度転回させて再度前記ベルトコンベア３で搬送し、前記スキャナユニット１３で第２のスキャン工程６を行ない、前記第１のスキャン工程５で得たデータと前記第２のスキャン工程６で得たデータとを座標毎に二乗平均をとってデータ合成することにより、微細な欠陥画像として認識できるようにしている。
【００２５】
このように手作業あるいはロボット１７を用いてベルトコンベア３へ９０度転回させて、再度検査物２を搬送させる搬送装置４Ａを用いたり、第１・第２のスキャン工程５、６ができる１個のスキャナユニット１３を用いて行なう欠陥検査方法１Ａおよび欠陥検査装置１６Ａでも、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２６】
図１１ないし図１３に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、レーザ光源９からのガウシアンビームを全反射する全反射ミラー１８の上に、反射防止膜１９を出射領域に、１／２ハーフミラーコート２０を入射領域にそれぞれコーティングした光学ガラス２５を貼り合せ、さらにその上に、反射防止膜２１を出射領域に、１／３ハーフミラーコート２２を入射領域にそれぞれコーティングした光学ガラス２６を貼り合せた複合ミラーアレイ２３により、ガウシアンビームの縦方向のピークを平坦化したガウシアンビーム２４をポリゴンミラー１２に照射する照射装置１０Ａを用いた点で、このような照射装置１０Ａを用いた欠陥検査方法１Ｂおよび欠陥検査装置１６Ｂにすることにより、検査物２を走査するガウシアンビーム２４は、副走査方向のピークが合成されて平坦化されたものとなり、副走査方向のガウシアン特性をフラットにすることができるため、前記本発明を実施するための第１の形態よりも、より正確に微細な欠陥を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明はポリゴンミラーを搭載したスキャナモータを使用した欠陥検査方法および欠陥検査装置を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００２８】
１、  、１Ａ、１Ｂ：欠陥検査方法、
２：検査物、        ３：ベルトコンベア、
４、４Ａ：搬送装置、    ５：第１のスキャン工程、  
６：第２のスキャン工程、    ７：画像合成工程、
８：縦長のビームスポット、  ９：レーザ光源、
１０、１０Ａ：照射装置、
１１：スキャナモータ、    １２：ポリゴンミラー、
１３：第１のスキャナユニット、  １４：第２のスキャナユニット、
１５：データ処理装置、
１６、１６Ａ、１６Ｂ：欠陥検査装置、
１７：ロボット、      １８：全反射ミラー、
１９：反射防止膜、
２０：１／２ハーフミラーコート、
２１：反射防止膜、
２２：１／３ハーフミラーコート、
２３：複合ミラーアレイ、
２４：ガウシアンビーム。
【図１】
0005480077.tif 000002
【図２】
0005480077.tif 000003
【図３】
0005480077.tif 000004
【図４】
0005480077.tif 000005
【図５】
0005480077.tif 000006
【図６】
0005480077.tif 000007
【図７】
0005480077.tif 000008
【図８】
0005480077.tif 000009
【図９】
0005480077.tif 000010
【図１０】
0005480077.tif 000011
【図１１】
0005480077.tif 000012
【図１２】
0005480077.tif 000013
【図１３】
0005480077.tif 000014